形成压电、热释电、铁电和非线性光学等功能材料的先决条件是化合物以无心空间群结晶。本项目采用高温固相反应法将易形成畸变配位多面体的高价态过渡金属离子(或者含有孤电子对的三价铋、二价铅离子)和硼氧阴离子基团结合起来,诱导产物形成非对称中心结构, 从而探索合成出新型硼酸盐功能材料。通过三年时间的探索,制备得到了十一个新型硼酸盐和两个新型氧化物,如(Pb3O)2(BO3)2MO4 (M = Cr, Mo)、PbBiBO4、CaBiGaB2O7、K2NaZnB5O10、BiCd3(AlO)3(BO3)4﹑Ba8Al10B12O41等,并对它们进行了结构与性能的关系研究。其中CaBiGaB2O7和BiCd3(AlO)3(BO3)4以无心空间群结晶,前者显示较强的粉末倍频效应,并能在比较宽的频率范围内实现相位匹配,是潜在的新型非线性光学晶体材料。其它化合物的单晶数据、红外光谱、UV漫反射吸收光谱、荧光光谱以及基于第一原理的电子结构计算均是我们第一次报导。这些结果以10篇论文的形式在国外刊物上发表,在硼酸盐相关的研究领域,产生了一定的国际影响。此外,通过这项资助还培养了三名硕士研究生。
英文主题词Borate; solid state reaction; X-ray diffraction; crystal structure